磁性吸附剂Fe_3O_4/CS/ATP的合成及对亚甲基蓝的吸附特性

以壳聚糖(CS)和三聚磷酸钠为载体,以活化凹凸棒土(ATP)和四氧化三铁磁性纳米粒子(Fe_3O_4)为目标包裹物,采用离子凝聚法制备了一系列的Fe_3O_4/CS/ATP磁性复合材料.利用透射电子显微镜(TEM)对其材料结构和形貌进行了表征,并考察了复合材料对亚甲基蓝(MB)的吸附性能.结果表明:壳聚糖薄膜和四氧化三铁纳米颗粒成功包裹在凹凸棒土表面;在pH=2,吸附剂为0.02g,时间为45min,亚甲基蓝浓度为50mg/L,吸附容量可达66.32mg/g.Fe_3O_4/CS/ATP磁性复合材料亚甲基蓝(MB)的吸附符合Langmuir等温模型,吸附动力学符合准二级动力学模型,计算热力学参数的值可确定此吸附过程是可以自发进行的吸热过程.     

凹凸棒负载Zn-Al-La类水滑石对磷的吸附

采用共沉淀法合成凹凸棒(ATP)负载Zn-Al-La(LDHs)类水滑石纳米复合材料,通过扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(IR)、X-射线衍射(XRD)对复合材料的结构和形貌进行表征,发现层片状的水滑石覆盖在棒状的凹凸棒表面,凹凸棒成功负载水滑石形成ATP/Zn-Al-La复合材料.对影响复合材料吸附效果的主要因素(pH、吸附时间、温度、溶液浓度)及吸附过程的动力学进行研究.结果表明:磷酸根的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型,在40℃,溶液初始浓度为180mg/L,pH值为2,用时5h,最大吸附容量可达到60.24mg/g.     

功能化玉米芯生物炭对水中磺胺甲恶唑的去除

采用玉米芯制备的生物炭对磺胺甲恶唑(SMZ)的吸附能力进行了研究.玉米芯经过预处理、活化、裂解及功能化处理,成功制备了功能化生物炭材料.采用SEM、FTIR、XRD技术对生物炭的形貌和理化性质进行了表征.吸附实验表明,利用磷酸活化、硝酸功能化的生物炭(PNBC)吸附效果最佳,其最大吸附量达162.08 mg/g,动力学...     

盐酸处理对活性炭纤维吸附性能的影响

采用盐酸对活性炭纤维进行预处理,通过单因素实验和正交试验比较了不同处理条件对活性炭纤维的处理效果;通过碘吸附值研究处理前后活性炭纤维的吸附性能变化,通过低温液氮吸附表征活性炭纤维的比表面积及孔结构变化,并通过扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶红外光谱(FTIR)表征活性炭纤维表面形貌及表面官能团的变化.实验结果表明,经盐酸处理后,活性炭纤维的吸附性能明显提高.且当盐酸质量分数为4%,振荡时间为50min时,其碘吸附值较原样提高24.89%,比表面积较原样增大27.45%,孔容由0.425 639mL·g-1增大为0.465 181mL·g-1,微孔数量增多;活性炭纤维表面形貌较原样变化不大,材料中的含氧官能团的吸收峰略微增强,苯环吸收峰逐渐消失.     

基于硫酸根自由基的高级氧化技术原位再生活性炭

以吸附处理染料生化废水的饱和活性炭为研究对象,采用活化过硫酸氢钾(PMS)和过硫酸钠(SPS)的方法再生活性炭.分别考察了活化方式、氧化剂用量、pH值、再生时间、温度对再生活性炭吸附效果的影响,以再生前后活性炭吸附对废水COD,TOC和UV254值降低率的比值来计算再生效率.结果表明,热活化与其他活化方法相比,再生效果更好;当氧化剂质量分数为100%、活化温度为100℃、再生时间为60min时,活性炭经活化PMS和SPS再生后的再生效率(以COD值降低率计算)分别为53.90%和55.98%.表面基团测定、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)分析表明,再生活性炭与原活性炭性质相近,恢复程度较高,与吸附试验结果对应.     

玉米芯废渣多孔碳的制备及其对液体苯的吸附

以玉米芯废渣为原料、KOH为活化剂,采用化学活化法制备多孔碳材料用于液体危化品苯的吸附.通过热重分析仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分析多孔碳的微观结构和表观形貌.研究表明:在碳化温度350,℃、碳化保温时间30,min、m(KOH)∶m(C)=4∶1、活化保温时间120,min的条件下,最佳活化温度为900,℃,KOH的造孔效果最好,制备的多孔碳产品以微孔为主,比表面积达到2,387,m2/g,对苯的饱和吸附量最大为14,235,mg/g.     

基于凹凸棒/四氧化三铁的磁性分子印迹聚合物的制备及其对咖啡因的吸附性能

使用共沉淀法,以咖啡因作为模板分子,凹凸棒/四氧化三铁(ATP/Fe_3O_4)为聚合物内核,丙烯酰胺为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,在偶氮异二丁腈引发下成功制备了具有核壳结构的磁性分子印迹聚合物(MMIPs),该聚合物能够选择性识别并吸附咖啡因.通过红外(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)和X-射线衍射(XRD)等手段对制备的聚合物的形貌和结构进行了表征,研究了聚合物的吸附性能.结果表明,室温下MMIPs对咖啡因的饱和吸附量为2.94mg·g~(-1),吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学吸附模型,该印迹聚合物对咖啡因具有较高的亲和性、选择性和重复利用性.     

KOH活化法制备活性碳及其应用研究

以滇朴为碳源,通过化学活化法成功制备出高性能的活性碳材料.并对其结构、形貌及性能进行了表征.SEM照片结果表明,利用KOH活化而得到的活性碳材料仍然保留了滇朴的纤维结构.通过KOH活化处理,活性碳材料中存在大量的芳香环,石墨微晶结构变多.BET结果证明活化后的活性碳材料含有丰富的微孔结构,孔径约为3.5 nm.利用此类活性碳材料对卷烟主流烟气成分进行吸附实验,KOH活化的活性碳对烟气中有害成分表现出更好的吸附性能.     

不同活化工艺制得粘胶基ACF的吸附性研究

将粘胶丝用前处理剂进行预处理后,在相同的碳化条件下,通过不同的活化时间及活化温度来制备活性碳纤维(Activated Carbon Fibers).采用石英弹簧秤BET法测出不同预处理条件下制备粘胶基ACF各自相应的甲醇吸附等温线和比表面积,并通过不同样品对苯酚、亚甲基兰和碘的吸附量的测定,对不同活化条件下所制备的粘胶基ACF吸附性能进行了初步的探讨.     

活化剂对活性炭-多孔陶瓷复合材料的吸附特性影响研究

以活性炭硅藻土基多孔陶瓷复合材料为研究对象,分别探讨了KOH、ZnCl2和H3PO4三种活化剂的作用效果.根据样品的碘吸附值、含炭量及比表面积确定最佳的活化条件,并采用扫描电镜观察样品的微观形貌.结果表明,三种活化剂中,ZnCl2的活化效果较好,其最佳添加浓度为20%(质量百分比)、活化温度为800℃、活化时间为90 min,制得的活性炭多孔陶瓷复合材料碘吸附值为212.9 mg.g-1,比表面积为136.2 m2.g-1,炭在活化过程中的得率为47.2%.     

不同粒径中间相炭微球活化性能的比较

以热聚合煤沥青制得的三种粒径不同的中间相炭微球(MCMB)为原料,用氢氧化钾(KOH)做活化剂,在不同活化条件下对这三种中间相炭微球进行活化.其活化条件为:碱炭比为1-5,活化温度为700-900℃,活化时间为60-180 min.考察了活化条件对这三种中间相炭微球的活化收率、碘吸附值的影响.     

聚苯胺/改性凹凸棒的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

采用原位氧化法以不同浓度硫酸改性的凹凸棒(ATP)和掺杂的聚苯胺(PANI)为原料制备了聚苯胺/改性凹凸棒(PANI/mATP)复合材料,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)和比表面测定仪(BET)分别对PANI/mATP进行分析表征,并研究了PANI/mATP对阳离子染料亚甲基蓝(MB)的吸附性能,系统考察了pH值、吸附剂用量、温度、初始浓度和吸附时间的影响及吸附过程的热力学与动力学性能,探讨了PANI/mATP对MB的吸附机理。结果表明,吸附在180 min内达到吸附平衡,当温度为338 K,pH值为12时,4. 0mol/L硫酸改性的ATP与掺杂4. 0 mol/L硫酸的PANI制备的复合材料对MB的吸附性能最佳,其吸附率可达96. 2%,吸附量为240. 5 mg/g,且吸附过程符合Langmuir模型和准二级动力学模型;吸附热力学结果表明,PANI/mATP对MB的吸附是吸热过程,其吸附作用力主要为氢键、π-π共轭与静电作用。     

纯化及活化对螺旋碳纳米纤维形貌及电化学容量的影响

采用盐酸对乙醇火焰燃烧制备的螺旋碳纳米纤维(CNCs)进行纯化,用KOH对纯化后的CNCs进行活化,利用透射电子显微镜(TEM)和氮气自动吸附仪分析了纯化及活化对CNCs形貌及孔结构的影响,并考察了活化后CNCs电化学容量的变化.结果表明:盐酸纯化处理去除了CNCs中大部分催化剂颗粒,并使比表面积增加;活化后CNCs长度明显变短,比表面积显著增加,纤维壁也较活化前变得粗糙;活化后的CNCs电化学容量显著提高,比电容由未经处理时的40 F/g提高到107 F/g.     

磷酸活化活性炭纤维布的制备及吸附性

采用磷酸作为活化剂,以优选后的聚丙烯腈预氧化织物为原料制备活性炭纤维布,探讨磷酸质量分数、浸渍时间、活化温度及活化时间等工艺参数对活性炭纤维布吸附性能的影响.结果表明,最适的工艺条件为磷酸质量分数15%～20%、浸渍时间15～25h、活化温度650℃、活化时间30min.形貌表征显示所制备的活性炭纤维布表面产生了很多微孔,有利于吸附各种气体,同时在微孔的边缘,出现白色小颗粒,可能是活化剂磷酸在高温下形成的.     

生物质活性炭对模拟烟气汞吸附特性的实验研究

采用氯化锌作为活化剂制备生物质活性炭,在不同的氯化锌质量分数、活化时间、活化温度条件下,对不同的生物质原料进行活化、碳化,以制备所得活性炭对亚甲基蓝的脱色量为指标,进行正交设计优化.利用吸附性能较好的生物质活性炭,对其进行汞吸附实验.结果表明,生物质活性炭制备的优化工艺条件为:氯化锌质量分数50%,活化时间1.5h,活化温度600℃.在此条件下,毛豆杆活性炭对亚甲基蓝的脱色量为0.15mg/g,对汞4h的吸附量为0.015mg,穿透率为5.30%.由此得出,受原料、活化剂质量分数、活化时间和活化温度等影响,各种活性炭对亚甲基蓝的吸附效率都不同,毛豆杆活性炭对模拟烟气中汞的吸附效果最好,这与其微孔极发达有关.     

湿氧化改性多孔炭对低浓度苯和丁酮蒸汽的吸附

空气中挥发性有机化合物 (VOC)严重危害人体的身体健康 ,因而研究 VOC的去除具有重要意义。该文研究了椰壳活性炭 (AC)和粘胶基活性炭纤维 (ACF)湿氧化处理后对低浓度 VOC苯和丁酮的吸附。 AC和 ACF分别用质量分数为 30 %和 5 0 %的 H2 O2 、浓 HNO3进行湿氧化处理。采用 X射线光电子能谱 (XPS)和氮气容量法研究了 ACF,采用扫描电镜 (SEM)研究了 AC处理前后性质的变化。并利用热重分析仪 (TGA)研究了对挥发性有机化合物丁酮和苯的吸附。实验结果表明 :ACF经 H2 O2 处理后具有活化作用 ,比表面积和微孔容积都增加了 ,特别是用质量分数为 30 %的 H2 O2 处理后更有利于低浓度苯和丁酮的吸附 ;AC经湿氧化处理后 ,扫描电镜下呈现不同的微观形貌特征 ,质量分数为 30 %的 H2 O2 处理后 ,增强了对苯的吸附 ,减弱了对丁酮的吸附。     

水蒸气活化制备生物质活性炭的实验研究

以稻壳、花生壳和玉米芯为原料,采用物理活化法以水蒸气为活化剂制备得到活性炭.分析了水蒸气活化机理,并通过对活性炭得率高低、亚甲基蓝脱色效果强弱的比较,讨论了活化时间(t)、活化温度(T)和水蒸气流量(QH2O)对活性炭的炭活化得率(Cyield)和吸附性能的影响.实验结果表明:随着t的延长和T的升高,3种原料制得的Cyield不断降低,活性炭的吸附性能先升高后降低;随着QH2O的增加,Cyield先降低后升高,活性炭的吸附性能先升高后降低.通过比较,得出玉米芯是3种原料中最佳的制备活性炭的物质,其最佳工艺条件为T=800 ℃,t=90 min 和QH2O=15 mL/h,所制备的活性炭得率为26.18%,亚甲基蓝吸附值为150 mL/g,比表面积为924.48 m2/g,孔平均尺寸为2.4 nm.     

黄芪废渣活性炭的制备及其对 Cu2+和Cd2+的吸附特性

以黄芪废渣(AS)为原料,用KOH为活化剂制备黄芪废渣活性炭(ASC)并用于对水溶液中Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸附.考察了KOH质量浓度、活化时间、活化温度和浸渍比(活化剂体积(mL):黄芪废渣质量(g))等因素对黄芪废渣活性炭碘吸附值和得率的影响;通过扫描电子显微镜、比表面积测定和X射线衍射等方法对黄芪废渣活性炭进行表征.结果表明,在KOH质量浓度为20%,浸渍比3∶1,温度为600℃,活化炭化时间为80 min时,制备的黄芪废渣活性炭的比表面积为1 519.53 m~2·g~(-1),对重金属离子Cu~(2+)和Cd~(2+)在20℃,pH分别为5.0和6.0时饱和吸附量分别为1.98和1.04 mmol·g~(-1).     

十八烷基三甲基氯化铵/双十八烷基二甲基氯化铵修饰ATP的制备及其吸附重金属的性能

使用12 mol/L的盐酸对天然凹凸棒石晶体（ATP）进行粗提处理，再用十八烷基三甲基氯化铵（DOTAC）和双十八烷基二甲基氯化铵（DODMAC）分别对ATP进行接枝改性，得到十八烷基三甲基氯化铵改性凹土（1831-ATP）和双十八烷基二甲基氯化铵改性凹土（D1821-ATP）。通过红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）和比表面积（BET）等表征手段对改性前后凹土的晶体结构变化进行分析比较，并利用扫描电镜（SEM）观察了ATP、1831-ATP和D1821-ATP的形貌变化。对比研究了ATP、1831-ATP和D1821-ATP对常见重金属Pb²⁺的吸附性能，吸附实验结果表明：吸附平衡时间为4 h；在pH 9时，Pb²⁺在ATP、1831-ATP和D1821-ATP上的吸附量达到最高，去除率均达到99%以上，去除效果好。动力学和热力学模型拟合结果表明，吸附数据符合准二级动力学方程和Freundlich等温吸附方程。     

KOH活化石油焦制备工艺对活性炭吸附性能的影响

以固-固混合方式,用KOH活化石油焦制备了高比表面积活性炭,研究了活化温度、碱炭比、原料粒度、活化时间、预处理温度及氮气流速等因素对活性炭的碘值和亚甲基蓝吸附值的影响,并用液氮吸附法分析了高比表面积活性炭的孔隙结构.结果表明:活化温度、碱炭比、原料粒度、活化时间,以及中间处理温度和氮气流速对活性炭的碘值和亚甲基蓝吸附值均有明显的影响;在一定的条件下,可制备出比表面积大于3000m2/g、比孔容积达1.80cm3/g、碘吸附值为2714mg/g、亚甲基蓝吸附值为510mg/g的活性炭.活性炭的吸附特性可以通过石油焦原料的改性和各种工艺条件的优化进行调控.